CN103203441B - 一种连铸机结晶器在线运行判定系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及冶金行业连铸技术领域，是一种连铸机结晶器在线运行判定系统。其特征是：这种连铸机结晶器在线运行判定方法的硬件包括位移传感器、压力传感器、结晶器冷却水温度传感器、结晶器铜板温度测量传感器、结晶器振动PLC系统、结晶器漏钢预报PLC系统以及结晶器运行状态监测系统；位移传感器、压力传感器和结晶器冷却水温度传感器通过信号电缆与结晶器振动PLC系统导通，结晶器铜板温度测量传感器通过信号电缆与结晶器漏钢预报PLC系统导通，结晶器振动PLC系统导通与结晶器漏钢预报PLC系统通过以太网与结晶器运行状态监测系统导通。该方法在线判定连铸机结晶器是否处于最佳运行状态，从而保证连铸坯表面质量。

Description

一种连铸机结晶器在线运行判定系统
技术领域
本发明涉及冶金行业连铸技术领域，是一种连铸机结晶器在线运行判定系统。
背景技术
连续铸造是直接把熔融金属制成坯料的成熟工艺技术。传统连铸机在生产前对结晶器运行状态进行检测。由于连铸生产工况恶劣，生产过程中结晶器运行状态会发生变化，影响连铸坯表面质量。随着钢铁市场竞争加剧，对连铸坯质量要求越来越高，本方法的提出能够解决设备运行状态对铸坯质量的影响。
发明内容
本发明的目的是提供一种连铸机结晶器在线运行判定系统，利用人工智能技术建模在线判定连铸机结晶器是否处于最佳运行状态，从而保证连铸坯表面质量。
本发明的技术方案是一种连铸机结晶器在线运行判定系统，它在现有连铸机中设置传感器采集数据，并上传至监测系统中，其特征是：这种连铸机结晶器在线运行判定方法的硬件包括位移传感器、压力传感器、结晶器冷却水温度传感器、结晶器铜板温度测量传感器、结晶器振动PLC系统、结晶器漏钢预报PLC系统以及结晶器运行状态监测系统；位移传感器、压力传感器和结晶器冷却水温度传感器通过信号电缆与结晶器振动PLC系统导通，结晶器铜板温度测量传感器通过信号电缆与结晶器漏钢预报PLC系统导通，结晶器振动PLC系统导通与结晶器漏钢预报PLC系统通过以太网与结晶器运行状态监测系统导通。
所述的位移传感器共有两个，分别设置在连铸机液压缸的缸杆左侧和右侧。
所述的压力传感器共有四个，分别设置在连铸机液压缸内的左上、左下、右上和右下四个位置。
所述的结晶器冷却水温度传感器是4至20mA接口形式的感知元件，设置在结晶器冷却水的进、回水通道处，结晶器冷却水温度传感器将温度物理量转换为模拟量信号输出至结晶器振动PLC系统。
所述的结晶器铜板温度测量传感器是4至20mA接口形式的感知元件，设置在结晶器铜板表面，结晶器铜板温度测量传感器通过信号采集转换器将温度物理量换为模拟量信号输出至结晶器漏钢预报PLC系统。
所述的信号电缆是双屏蔽专用信号电缆。
所述的结晶器振动PLC系统还与结晶器本体导通，并直接采集结晶器本体的振动信号。
本发明的特点是通过传感器的设置实时监测连铸机结晶器的运行状态，在线监测连铸机结晶器振动装置液压缸内的位移传感器、压力传感器信号以及结晶器本体振动信号、结晶器铜板表面温度、结晶器冷却水进回水温差数据，并通过将数据上传至监控系统，判定连铸机结晶器是否在最佳运行状态，从而保证连铸坯表面质量。
附图说明
下面将结合实施例对本发明作进一步的说明。
图1是连铸机结晶器在线运行判定方法的连接关系示意图。
图中：1、位移传感器；2、压力传感器；3、结晶器冷却水温度传感器；4、结晶器铜板温度测量传感器；5、结晶器振动PLC系统；6、结晶器漏钢预报PLC系统；7、结晶器运行状态监测系统；8、信号采集转换器。
具体实施方式
如图1所示，一种连铸机结晶器在线运行判定系统的硬件设备主要包括传感器、PLC控制系统和结晶器运行状态监测系统7。
传感器与PLC控制系统通过双屏蔽专用信号电缆导通，PLC控制系统与结晶器运行状态监测系统7通过以太网导通。
传感器有两个位移传感器1、四个压力传感器2、结晶器冷却水温度传感器3以及结晶器铜板温度测量传感器4。
两个位移传感器1采用普通的位移传感器，它们分别设置在连铸机液压缸的缸杆左侧和右侧，用于检测连铸机液压缸缸杆的运行状态，并将采集的数据实时传输至结晶器振动PLC系统3中。
四个压力传感器2采用普通的压力传感器，它们分别设置在连铸机液压缸内的左上、左下、右上和右下四个位置，用于检测连铸机液压缸内部各处的压力状况，并将采集的数据实时传输至结晶器振动PLC系统3中。
结晶器冷却水温度传感器3是4至20mA接口形式的感知元件，它设置在结晶器冷却水的进、回水通道处，结晶器冷却水温度传感器3将结晶器冷却水的温度物理量转换为模拟量信号输出至结晶器振动PLC系统5。
同时，结晶器振动PLC系统5还直接与结晶器本体导通，并直接采集结晶器本体的振动信号，包括振幅、振频和偏斜角。
结晶器铜板温度测量传感器4是4至20mA接口形式的感知元件，设置在结晶器铜板表面，结晶器铜板温度测量传感器4通过信号采集转换器8将结晶器铜板表面温度物理量换为模拟量信号输出至结晶器漏钢预报PLC系统6。
结晶器振动PLC系统5与结晶器漏钢预报PLC系统6通过以太网与结晶器运行状态监测系统7导通，结晶器运行状态监测系统7接收两个PLC控制系统的数据，综合模拟后在线判定连铸机结晶器是否处于最佳运行状态，从而保证连铸坯表面质量。
  结晶器振动PLC系统：硬件采用西门子S7400可编程控制器和西门子458控制器  软件采用S7逻辑梯形图、汇编语言及CFC功能图进行软件设计。结晶器漏钢预报PLC系统：硬件采用西门子S7300可编程控制器  软件采用S7逻辑梯形图、汇编语言。结晶器运行状态监测系统：模拟显示模块采用vs.net平台设计，使用计算机显示。结晶器工艺设定振幅、频率和波形曲线与检测到的振幅、频率和波形曲线，并对各参数曲线进行实时比较，根据工艺设定值判别结晶器振动系统是否处于最佳振动工作状态；显示结晶器铜板工艺设定最佳温度分布布置图，与安装在结晶器铜板上的热电偶实时检测到结晶器铜板温度分布进行比较，智能算法判别结晶器是否处于最佳冷却工作状态；根据上面两项内容综合判定结晶器是否处于最佳工作状态。
 本实施例没有详细叙述的部件和结构属本行业的公知部件和常用结构或常用手段，这里不一一叙述。

Claims (1)

1.一种连铸机结晶器在线运行判定系统，它在现有连铸机中设置传感器采集数据，并上传至监测系统中，其特征是：这种连铸机结晶器在线运行判定系统的硬件包括位移传感器（1）、压力传感器（2）、结晶器冷却水温度传感器（3）、结晶器铜板温度测量传感器（4）、结晶器振动PLC系统（5）、结晶器漏钢预报PLC系统（6）以及结晶器运行状态监测系统（7）；位移传感器（1）、压力传感器（2）和结晶器冷却水温度传感器（3）通过信号电缆与结晶器振动PLC系统（5）导通，结晶器铜板温度测量传感器（4）通过信号电缆与结晶器漏钢预报PLC系统（6）导通，结晶器振动PLC系统（5）导通与结晶器漏钢预报PLC系统（6）通过以太网与结晶器运行状态监测系统（7）导通；所述的位移传感器（1）共有两个，分别设置在连铸机液压缸的缸杆左侧和右侧；所述的压力传感器（2）共有四个，分别设置在连铸机液压缸内的左上、左下、右上和右下四个位置；所述的信号电缆是双屏蔽专用信号电缆；所述的结晶器振动PLC系统（5）还与结晶器本体导通，并直接采集结晶器本体的振动信号；所述的结晶器冷却水温度传感器（3）是4至20mA接口形式的感知元件，设置在结晶器冷却水的进、回水通道处，结晶器冷却水温度传感器（3）将温度物理量转换为模拟量信号输出至结晶器振动PLC系统（5）；所述的结晶器铜板温度测量传感器（4）是4至20mA接口形式的感知元件，设置在结晶器铜板表面，结晶器铜板温度测量传感器（4）通过信号采集转换器（8）将温度物理量换为模拟量信号输出至结晶器漏钢预报PLC系统（6）；结晶器振动PLC系统：硬件采用西门子S7400可编程控制器和西门子458控制器，软件采用S7逻辑梯形图、汇编语言及CFC功能图进行软件设计；结晶器漏钢预报PLC系统：硬件采用西门子S7300可编程控制器，软件采用S7逻辑梯形图、汇编语言；结晶器运行状态监测系统：模拟显示模块采用vs.net平台设计。
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